Spring IOC

IoC（控制反转）是Spring容器的内核，AOP、声明式事务等功能在此基础上开花结果。

IoC的字面意思是控制反转，是某一接口具体实现类的选择从调用类中移除，转交给第三方决定。或是让调用类对某一接口实现类的依赖关系由第三方（容器或协作类）注入。

即调用类方法需要调用接口的实现类，不是由调用类自己创建，而是通过如下方式注入：

1，属性注入，通过调用setXXX方法实现；

2，接口注入，和属性注入一样；

3、，构造函数注入，作为构造函数的入参注入；

4，通过容器完成注入；

Java基础知识

Java语音允许通过程序化的方式间接对Class的对象实例进行操作，Class文件由类装载器装载后，在JVM中将形成一份描述Class结构的元信息对象，通过该元信息对象可以获得Class的的结构信息，如构造函数，属性和方法等。

在反射操作中，有几个重要的反射操作类，分别是ClassLoader、Class、Constructor和Method，通过这些反射类可以间接调用目标Class的各项功能。

类装载器ClassLoader

类装载器就是寻找类的字节码文件，并构造出类在JVM内部表示的对象租件。步骤如下：

1，装载：查找和导入Class文件；

2，链接：执行校验、准备和解析步骤；校验是检查载入Class文件数据的正确性；准备是给内的静态变量分配存储空间；解析是将符号引用转成直接引用；

3，初始化：对象类的静态变量、静态代码块执行初始化工作。

ClassLoader负责在运行时查找和装入Class字节码文件。JVM运行时会产生三个ClassLoader：根装载器、ExtClassLoader（扩展类装载器）和AppClassLoader（系统类装载器）。

根装载器负责装载JRE的核心类库；

扩展类装载器负责装载JRE扩展目录ext中的JAR类包；

系统类装载器负责装载Classpath路径下的类包；

这三个类装载器是父子关系；

JVM装载类时使用全盘负责委托机制，

全盘负责是指当一个ClassLoader装载一个类时，该类依赖及引用类也由这个ClassLoader载入；

委托机制是指先委托父装载器寻找目标类，只有在找不到的情况下才从自己的类路径中查找并装载目标类；

ClassLoader重要方法

Class defineClass(String name, byte[] b, int off, int len)

将类文件字节码数组转换成JVM内部的java.lang.Class对象。字节数组可以从本地文件系统、远程网络获取。name为字节数组对应的全限定类名。

Class findSystemClass(String name)

从本地文件系统载入Class文件。该方法时JVM默认使用的装载机制。如果找不到Class文件，将抛出ClassNotFoundException；

Class findLoadedClass(String name)

查看ClassLoader是否已经装入某个类。返回Class对象或null；

ClassLoader getParent()

获取父装载器，如果父装载器是跟装载器，将返回null；

Java反射机制

Class反射对象描述类语义结构，可以从Class对象中获取构造函数，成员变量，方法类等元素的反射对象，并以编程方式通过这些反射对象对目标类对象进行操作。

Constructor：类的构造函数反射类；

Method：类方法的反射类；

Field：类的成员变量反射类；

在访问private、protected成员变量和方法时，必须通过setAccessible(boolean access)方法，取消Java语言检查，否则会抛出IllegalAccessException；

资源访问利器

Resource接口的主要方法：

boolean exists()：资源是否存在；

boolean isOpen()：资源是否打开；

URL getURL()：如果底层资源可以表示成URL，该方法返回对应的URL对象；

File getFile()：如果底层资源对应一个文件，该方法返回对应的文件对象；

InputStream getInputStream()：返回资源对应的输入流；

Resource接口的的具体实现类：

ByteArrayResource：二进制数组表示的资源；

ClassPathResource：类路径下的资源；

FileSystemResource：文件系统资源，资源以文件系统路径的方式表示；

InputStreamResource：对应一个InputStream的资源；

ServletContextResource：为访问Web容器上下文中的资源而设计的类，负责以相对于Web根目录的路径加载资源；

UrlResource：访问任何可以通过URL表示的资源，如文件系统资源，HTTP资源，FTP资源；对于位于远程服务器（Web或FTP服务器）的文件资源，用户可以方便地通过UrlResource进行访问；

BeanFactory和ApplicationContext

BeanFactory为IoC容器，是Spring框架的基础设施，面向Spring本身；

而ApplicationContext为应用上下文，有时也叫Spring容器，面向使用Spring框架的开发者；

BeanFactory的类体系结构：

BeanFactory的主要方法时getBean(String beanName)，该方法从容器中返回特定名称的Bean。

ListableBeanFactory：定义了访问容器中Bean基本信息的若干方法，如查看Bean的个数，获取某一类型Bean的配置名，查看容器中是否包含某一Bean；

HierarchicalBeanFactory：父子级联IoC容器，子容器可以通过接口方法访问父容器；

ConfigurableBeanFactory：定义了设置类装载器、属性编辑器、容器初始化后置处理方法；

AutowiredCapableBeanFactory：定义了将容器中的Bean按某种规则进行自动装配的方法；

SingletonBeanRegistry：定义了在运行容器期间向容器注册单实例Bean的方法；

BeanDefinitionRegistry：Spring配置文件中每一个<bean>节点元素在Srping容器里都通过一个BeanDefinition对象表示。而BeanDefinitionRegistry提供了向容器手工注册BeanDefinition对象的方法。

ResourcePatternResolver resolver = new PathMatchingResourcePatternResolver();

Resource res = resolver.getResource("classpath:com/baobaotao/beanfactory/beans.xml");

BeanFactroy bf = new XmlBeanFactory(res);

Car car = bf.getBean("car","Car.class);

XmlBeanFactory通过Resource装载Spring配置信息并启动IoC容器，然后就可以通过BeanFactory#getBean获取Bean了。

Spring在DefaultSingletonBeanRegistry类中提供了一个用于缓存单实例Bean的缓存器，它是一个用HashMap实现的缓存器，单实例的Bean以beanName为键保存在这个HashMap中。

ApplicationContext

ApplicationContext的主要实现类时ClassPathXmlApplicationContext和FileSystemXmlApplicationContext，分别从类路径和文件系统中装配配置文件；

ApplicationEventPublisher：让容器拥有发布应用上下文事件的功能，包括容器启动事件，关闭事件等。ApplicationListener事件监听接口的Bean可以接收到容器事件，并对事件进行响应处理。在AbstractApplicationContext中，有一个ApplicationEventMulticaster，负责保存所有监听器，以便在容器产生事件时通知这些事件的监听者。

ResolverPatternResolver：装载Spring的配置文件；

ConfigurableApplicationContext扩展于ApplicationContext，新增refresh和close，让ApplicationContext具有启动，刷新和关闭应用上下文的能力；

ApplicationContext ctx = new ClassPathXmlApplicationContext("com/baobaotao/context/beans.xml");

获得了ApplicationContext实例后，就可以通过调用getBean获取Bean了。

WebApplicationContext类体系结构

专门为web应用准备的，允许从相对于Web根目录的路径中装载配置文件，完成初始化工作。从WebApplicationContext中可以获得ServletContext的引用，整个web应用上下文对象作为属性放置到ServletContext中，以便web应用可以访问Spring 上下文。

上下文启动时，WebApplicationContext以ROOT_WEB_APPLICATION_CONTEXT_ATTRIBUTE为键放置在ServletContext的属性列表中。

WebApplicationContext为Bean添加了三个新的作用域：request，session和global session作用域。而在非web环境下，Bean只有singleton和prototype两种作用域。

WebApplicationContext的初始化

WebApplicationContext的初始化需要ServletContext实例，也就是说它必须拥有web容器的前提下才能完成启动工作。可以在web.xml中配置自启动的Servlet或者定义web容器监听器（ServletContextListener），借助其中之一完成启动Spring Web上下文的工作。

Spring提供用于启动WebApplicationContext的Servlet和Web容器监听器：

ContextLoaderServlet和ContextLoaderListener，两者的内部都实现了启动WebApplicationContext实例的的逻辑，只需选择其中之一在web.xml中配置就可以了。